[发明专利]一种储气罐三维数值仿真装置及方法

说明书

本申请提供的一种储气罐三维数值仿真装置及方法，其中装置包括：储气罐设备、测量设备和控制终端；测量设备设置在储气罐设备中，且与控制终端通信连接；控制终端，用于根据获取到储气罐设备的罐内环境参数，以罐内环境参数为模型边界条件，构建储气罐仿真模型，并通过储气罐仿真模型进行罐内流体模拟仿真，以获得三维数值模拟数据。本申请通过采集到的现场储气罐设备的罐内环境参数作为创建模型所需的模型边界条件参数，并以实际采集的参数构建对应的仿真模型，解决了现有采用假定恒定值的方式设定压缩空气储气罐的模型物理边界条件的做法导致的数值模拟结果与真实物理情况不符，数值模拟结果误差大的技术问题。

技术领域

本申请涉及储气罐技术领域，尤其涉及一种储气罐三维数值仿真装置及方法。

背景技术

储能技术是实现可再生能源大规模利用、提高常规电力系统效率和安全性、建设智能电网的关键技术。压缩空气储能被公认为是最具发展潜力的大规模储能技术之一。

目前，现有技术通常采用假定恒定值的方式设定压缩空气储气罐的模型物理边界条件，比如进出口速度、压力，壁面温度等，但这种做法导致了数值模拟结果与真实物理情况不符，数值模拟结果误差大的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种储气罐三维数值仿真装置及方法，用于解决现有的储气罐三维数值仿真方式存在的数值模拟结果误差大的技术问题。

本申请第一方面提供了一种储气罐三维数值仿真装置，包括：储气罐设备、测量设备和控制终端；

所述测量设备设置在所述储气罐设备中，且与所述控制终端通信连接；

所述控制终端，用于根据获取到所述储气罐设备的罐内环境参数，其中，所述罐内环境参数的获取方式为通过设置在所述储气罐设备中的测量设备测得，以所述罐内环境参数为模型边界条件，构建储气罐仿真模型，并通过所述储气罐仿真模型进行罐内流体模拟仿真，以获得三维数值模拟数据。

可选地，所述控制终端还用于：

获取所述储气罐设备内的三维数值实际数据；

将所述三维数值实际数据与所述三维数值模拟数据进行比较，获得比较结果。

可选地，所述测量设备具体包括：

设置于所述储气罐设备的流体进出口处的流体速度测量设备和流体流量测量设备；

设置于所述储气罐设备的罐体内的压力测量设备；

设置于所述储气罐设备内壁的壁面温度测量设备。

可选地，所述流体速度测量设备具体为靠背管。

可选地，所述流体流量测量设备具体为转子流量计。

可选地，所述压力测量设备为压力传感器。

可选地，所述壁面温度测量设备为热电偶。

本申请第二方面提供了一种储气罐三维数值仿真方法，应用于本申请第一方面所述的储气罐三维数值仿真装置，包括：

根据获取到所述储气罐设备的罐内环境参数，其中，所述罐内环境参数的获取方式为通过设置在所述储气罐设备中的测量设备测得；

以所述罐内环境参数为模型边界条件，构建储气罐仿真模型；

通过所述储气罐仿真模型进行罐内流体模拟仿真，以获得三维数值模拟数据。

可选地，还包括：

获取所述储气罐内的三维数值实际数据；

将所述三维数值实际数据与所述三维数值模拟数据进行比较，获得比较结果。